孟洋
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 2018011
摘 要:智能小母線是目數據中心機房末端配電的一種形式,在數據中心應用中,相對于傳統(tǒng)列頭柜形式,有其勢。在當今數據中心趨于裝配式、模塊化、預制化的形勢下,智能小母線的普及應用無疑是一種趨勢。本文通過對智能小母線的架構、容量規(guī)格、組件、監(jiān)控方式、安裝方式等的介紹,詳細分析了智能小母線在數據中心的應用及其勢。
關鍵詞:智能小母線;組件;容量規(guī)格;安裝方式;智能監(jiān)控;數據中心;勢
1何為智能小母線
智能小母線是目數據中心機房末端配電的一種形式。十年,內數據中心機房機柜
的配電均采用列頭柜的形式,即采用放置于一列IT機柜端部的配電機柜,作為一列或若干列IT機柜的電源分配與保護的終端配電柜。列頭柜通常以主斷路器從端UPS柜受電,再依靠多個微型輸出斷路器以放射式與各個IT機柜的PDU連接,從而構成數據中心傳統(tǒng)的終端供配電系統(tǒng)。
近五年來,在數據中心趨于裝配式、模塊化、預制化的形勢下,智能小母線系統(tǒng)逐漸被
應用于機房的末端配電中。智能小母線系統(tǒng)通過始端箱接受端UPS來電,以具有金屬外殼的母排系統(tǒng)組成輸電干線,采用即插式插接箱給各個機柜內的PDU分配電。始端箱和插接箱內設置電力監(jiān)測模塊,并具有通訊至動環(huán)監(jiān)控中心功能。
2小母線的分類、組成及規(guī)格選型
2.1小母線的分類
智能小母線可分為滑動小母線和固定小母線?;瑒有∧妇€的接插箱可以根據機柜位置和
使用需要在母線上隨意滑動,固定小母線的接插箱一旦接插到母線上則不能隨意滑動位置。
2.2小母線的組成
智能小母線主要由下列組件組成:始端箱、插接箱、母線段、拐彎母線段(T型、直角)、母線連接配件(連接耦合器)、末端蓋(箱)、pvc蓋板、監(jiān)控模塊、安裝工具。始端箱是給母線供電的裝置,一端與電源進線的大母線對接,另一端與末端小母線連接。接插箱則是接插在小母線上進行分線出線的母線分支插接箱,也稱為終端箱,通過接插電纜及工業(yè)連接器即可與IT機柜內的PDU連接,為IT設備供電。
2.3小母線的組成
智能小母線在數據中心常用的容量主要有:100A、160A、225A、250A、400A,直線段的成品長度有1米、1.5米、2米、3米,針對非直線路徑,還通常配有外彎段、內彎段、T型件等滿足拐彎需要。
3小母線的安裝方式
小母線的安裝方式大致分為機柜上安裝及機柜下安裝兩種方式。機柜上安裝又分為柜
頂支架安裝、吊桿安裝、天花嵌入式安裝等,天花嵌入安裝通常用在與后部煙沖機柜一起使用,嵌在天花內。機柜下安裝即為地板下安裝,采用支架支于地面上。除此之外,還有集裝箱及模塊化機房的安裝方式。
接插箱的安裝則非常便捷,一般準備、插入、旋轉、鎖定四部搞定?;瑒有托∧妇€的接插箱可以根據機柜位置和使用需要在小母線上隨意滑動。
4小母線的監(jiān)控方式
智能小母線的始端箱和插接箱內設置電力監(jiān)測模塊,接于數據中心動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng),便于監(jiān)控中心對其進行實時電力監(jiān)控。智能小母線的始端箱和插接箱內分別設置智能電量儀,通過RS485總線手拉手環(huán)形連接至一個主控模塊,主控模塊箱上口有RS485、TCP/IP接口用于接入動環(huán)系統(tǒng)。
5小母線系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)列頭柜的比較
5.1小母線具有高的靈活性
傳統(tǒng)的配電方式為 典型的放射式供配電系統(tǒng),今后新增或機柜擴容變提升功率時需
要重新排放電纜。而小母線配電系統(tǒng)是典型的樹干式供配電系統(tǒng),總配電柜至各機柜之間采
用一條干線覆蓋,再依靠分接單元配電至各機柜PDU。初期建設時,僅需將母線槽安裝到所有機柜位上方,包括遠期規(guī)劃的機柜位,可以依據用戶的進駐實現(xiàn)即需即安裝的部署。個別機柜增加輸出容量或者回路數量無需對母線槽做出變,僅需增加或者變插接箱即可,可帶電插拔,適合IT業(yè)務不確定性發(fā)展擴容的需求。
5.2小母線增加了機房的利用率和收益
傳統(tǒng)列頭柜的方式每個列頭柜占據了一個IT機柜位。按每20個IT機柜配置1臺強電列頭柜計算,一個1000機柜的數據中心則需要50個列頭柜,采用智能小母線后,這50個列頭柜均可省去,用于安裝50個IT機柜,大大提高了機房的利用率。每個機柜租賃費按6萬元/年計算,則可增加收益300萬元。
5.3小母線系統(tǒng)投入快,施工周期短
智能小母線系統(tǒng)安裝部署快速,無須鋪設大量電纜,IT機柜 PDU工業(yè)插頭可直接插入到母線插接箱中,相序自動對應,無復雜接線工作。而傳統(tǒng)列頭柜加線纜模式,需要完成配電柜就位、電纜橋架安裝、電纜裁剪鋪設、電纜對接等多個煩瑣工序。小母線系統(tǒng)的安裝工期相比列頭柜系統(tǒng)能縮短3~4倍左右,節(jié)約大量的施工時間和人工投入。
5.4小母線使用壽命長,可重復利用
智能小母線使用壽命可達到20~25年以上,由于采用模塊化拼裝結構設計,可多次拆
卸、移位使用。而傳統(tǒng)的配電列頭柜加電纜的使用周期為8~10年左右,且一旦擴容或搬遷,
列頭柜和線纜無重復利用的可能。因此,智能小母線系統(tǒng)的使用周期比列頭柜系統(tǒng)要長2~3倍以上,而且可以多次重復使用,降低了長期應用費用。
6安科瑞ANDPF精密列頭柜介紹
6.1產品介紹
隨著數據中心的迅猛發(fā)展,數據中心能耗問題也越來越突出,可靠的數據中心配電系統(tǒng)方案,是提高數據中心電能使用效率,降低設備能耗的有效方式。
AMC系列數據中心精密配電系統(tǒng)是針對數據機房末端設計的,能夠綜合采集所有能源數據的智能系統(tǒng),為交直流電源配電柜提供準確的電參量信息,并可通過通訊將數據上傳到動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)對整個數據機房的實時監(jiān)控和有效管理,為實現(xiàn)全面綠色IDC提供可靠保證。
6.2安科瑞精密配電產品解決方案
1)交流系統(tǒng)
功能要求
遙測:輸入分路的三相電壓、三相電流、頻率、有功功率、有功電度;
遙信:輸入分路的過壓/欠壓,缺相,過流,頻率過高/過低,輸入分路的開關狀態(tài),具備電流、功率需用量分析和統(tǒng)計,實現(xiàn)電壓、電流、頻率等參數的越限報警功能。
功能要求
遙測:輸入分路的電壓、電流、功率、電度;
遙信:輸入分路的過壓/欠壓,輸入分路的熔絲狀態(tài),具備電流、功率需用量分析和統(tǒng)計,實現(xiàn)電壓、電流、功率等參數的越限報警功能。
6.3產品選型
外形及尺寸 | 型號 | 功能 |
| AMC16Z-ZA | 測量A+B獨立2路交流三相總進線的母線電壓、電流、有功功率、視在功率、功率因數、有功電能、地電壓、中線電流+6路無源開關量輸入+2路開關量輸出+1路RS485通訊+2-31次諧波 |
AMC16Z-ZD | 測量A+B獨立2路直流總進線的母線電壓、電流、有功功率、有功電能+6路無源開關量輸入+2路開關量輸出+1路RS485通訊 | |
AMC16Z-KA | A+B獨立2路單邊各24路有源開關狀態(tài) | |
AMC16Z-KD | A+B獨立2路單邊各24路無源開關狀態(tài) | |
AMC16Z-FA | 測量A+B雙路交流出線共48路的全電參數和開關顯示狀態(tài)、1路RS485通訊 | |
AMC16Z-FD | 測量A+B雙路直流出線共48路的全電參數和開關顯示狀態(tài)、1路RS485通訊 |
表1 精密列頭柜產品選型表
7安科瑞智能小母線監(jiān)控系統(tǒng)介紹
7.1產品介紹
針對數據中心智能小母線的監(jiān)控要求,安科瑞推出了AMB系列小母線監(jiān)控解決方案,該方案包括采集模塊、配套附件、監(jiān)控系統(tǒng),能對母線運行過程中的各種參數進行監(jiān)控,發(fā)生故障則進行告警,以保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
AMB檢測單元是針對數據中心智能小母線插接箱/始端箱的監(jiān)控要求新設計的產品,該檢測單元安裝固定在插接箱/始端箱內部,插接箱/始端箱采用特別的方式與母線連通,它集成全部電力參數的測量(如單相或者三相的電流、電壓、有功功率、無功功率、視在功率、頻率、功率因數)以及電能監(jiān)測和考核管理。同時可以實時監(jiān)控母線接口溫度,配合2路Rs45通訊接口(1進1出)或LORA無線通訊,采用MODBUS-RTU協(xié)議可以方便可靠的將監(jiān)測數據上傳至主控箱和后臺系統(tǒng),保證系統(tǒng)可靠運行。
7.2產品選型
安科瑞智能母線測控儀表選型如表2,
型號 檢測模塊 | 基本功能 | 選配功能 |
AMB100-A
| 三相交流回路的全電量測量、2-63次諧波測量、1路漏電流、8路溫度、1路濕度、需量、中性線電流、地電壓、2路開關量輸入、2路開關量輸出,1路RS485。 |
/W(LORA) |
AMB110-A | 三相交流回路的全電量測量、2-63次諧波測量、1路漏電流、4路溫度、1路濕度、需量、中性線電流、地電壓、2路開關量輸入,1路RS485。 | |
AMB100-D
| 直流1回路的全電量測量、1路漏電流、4路溫度、1路濕度、2路開關量輸入、2路開關量輸出,1路RS485 | |
AMB110-D
| 直流3回路的全電量測量、3路漏電流、4路溫度、1路濕度、2路開關量輸入、2路開關量輸出,1路RS485。 |
表2 安科瑞智能母線測控儀表選型表
注:AMB100用于始端箱、AMB110用于插接箱、A-交流系統(tǒng)、D-直流系統(tǒng)可選配AMB10顯示器,顯示器只循環(huán)顯示電壓、電流參數。
【參考文獻】
[1] 堯素貞.智能小母線在數據中心的應用[J].百科論壇,2020(06):1311.
[2] 張大紅.數據中心小母線與列頭柜供配電系統(tǒng)的綜合比較[J].現(xiàn)代建筑電氣,2019(10):22-25.